Asgwrn Cefn Ultra Anodd Robots Humanoid: Aloion Titaniwm

Gyda lansiad cynhyrchion fel Tesla Optimus Gen3, Huawei Kuafu ac UBtech Walker X, mae'r diwydiant wedi camu i gyfnod newydd. Mae gan robotiaid humanoid ofynion uchel iawn ar gyfer symudiad, dygnwch a sefydlogrwydd, a phrin y gall metelau traddodiadol fodloni gofynion o'r fath.Aloi titaniwmwedi ymestyn eu ceisiadau o'r diwydiant awyrofod i robotiaid humanoid, gan ddod yn ddeunydd "sgerbydol" allweddol sy'n pennu cywirdeb cynnig y robotiaid, gallu llwyth a bywyd gwasanaeth.

 

 

Craidd dylunio robotiaid dynol yw taro cydbwysedd rhwng perfformiad dynol a pherfformiad uchel: symudiad hyblyg, cadernid a dibynadwyedd, yn ogystal â dyluniad ysgafn i leihau llwyth modur a gwella dygnwch.

 

Cryfder Penodol Uchel

Mae ei gryfder yn agos at gryfder dur, tra mai dim ond 60% o ddur yw ei ddwysedd. Er enghraifft, mae UBtech Walker X yn mabwysiadu ffrâm aloi titaniwm gyda chyfanswm pwysau o ddim ond 55kg; pe bai dur yn cael ei ddefnyddio yn lle hynny, byddai'r pwysau yn fwy na 80kg, gan arwain at ddirywiad sylweddol mewn hyblygrwydd.

 

Blinder a Gwrthsefyll Cyrydiad

Gall aloion titaniwm wrthsefyll degau o filoedd o gylchdroadau amledd uchel o uniadau, gyda bywyd blinder deirgwaith yn fwy na dur di-staen, gan sicrhau gweithrediad sefydlog hirdymor. Maent hefyd yn cynnwys ymwrthedd cyrydiad rhagorol, gan eu gwneud yn addas ar gyfer amgylcheddau cymhleth.

 

Biocompatibility da

Nid ydynt yn{0}}ymlid meinweoedd dynol, gan eu gwneud yn addas ar gyfer senarios rhyngweithio peiriant dynol megis robotiaid adsefydlu meddygol ac allsgerbydau, ac yn gwasanaethu fel deunydd allweddol ar gyfer gwireddu symbiosis peiriant dynol.

 

Cydnawsedd Proses Cryf

Gellir gwneud aloion titaniwm yn rhannau strwythurol cymhleth trwy argraffu 3D, mowldio chwistrellu metel a phrosesau eraill. At hynny, nid ydynt yn-magnetig ac ni fyddant yn ymyrryd â chywirdeb synwyryddion a systemau rheoli.

 

Rhannau aloi titaniwm mewn robotiaid huamoid

 

 

Llwytho{0}}Bering Frame and Core Joints

Fframiau cario llwyth a chymalau craidd yw'r senarios cymhwysiad mwyaf craidd o aloion titaniwm, sy'n pennu'n uniongyrchol gapasiti llwyth a hyblygrwydd symud robotiaid humanoid. Mae angen i rannau fel asgwrn cefn, cluniau a phengliniau'r robot fodloni gofynion cryfder uchel, caledwch uchel ac ysgafn ar yr un pryd, gan wneud aloion titaniwm y dewis deunydd gorau posibl.

 

Mae Tesla Optimus Gen3 yn mabwysiadu asgwrn cefn aloi titaniwm wedi'i ffurfio'n annatod gan argraffu 3D, gyda'i gryfder wedi cynyddu 20% o'i gymharu â strwythurau traddodiadol; mae ei gymalau clun a phen-glin yn defnyddio gerau aloi Ti-6Al-4V a strwythurau gwag, gan gyflawni gostyngiad pwysau o 40% ar gyfer uniad sengl a bywyd blinder dair gwaith yn fwy na dur di-staen traddodiadol.

 

Cydrannau Darlledu a Actiwio Manwl

Yn y cydrannau trawsyrru a gweithredu manwl o robotiaid, gall aloion titaniwm wella cywirdeb symud a gwydnwch yn sylweddol

O ran effeithwyr terfynol, mae llaw bionic Festo o'r Almaen yn defnyddio ffoil titaniwm 0.1mm i becynnu synwyryddion cyffyrddol, sy'n cynnig effaith cysgodi electromagnetig rhagorol ac sydd 30% yn deneuach na ffoil aloi alwminiwm; mae gan yr arae synhwyrydd pwysau hyblyg seiliedig ar ditaniwm a ddatblygwyd gan Sefydliad Awtomeiddio Shenyang yr Academi Gwyddorau Tsieineaidd gydraniad o 5μm ac mae wedi'i gymhwyso i fodiwl cyffyrddol blaen bysedd Xiaomi CyberOne, gan alluogi gafael manwl gywir.

 

Gan ddibynnu ar y broses MIM, gellir defnyddio aloion titaniwm i gynhyrchu micro gerau â diamedr o lai nag 20mm, gan addasu i strwythur cymhleth dwylo deheuig, gwireddu symudiad rhyddid aml-radd mewn mannau cul, a chydbwyso dyluniad ysgafn a hyblygrwydd uchel.

 

Addasiad Senario Arbennig

Ar gyfer cydrannau sydd mewn-cyswllt tymor hir â'r corff dynol, megis breichiau gweithredu robotiaid adsefydlu meddygol a stentiau cymalau y gellir eu mewnblannu, defnyddir aloion titaniwm arbennig megis Ti6Al7Nb.

 

Mae aloi palladiwm titaniwm Gr7 yn gallu gwrthsefyll cyrydiad trwy leihau cyfryngau asidig, gan ei gwneud yn addas ar gyfer robotiaid arbennig cemegol;

Mae gan Ti5Al2.5Sn berfformiad tymheredd isel eithriadol, gan gynnal caledwch hyd yn oed ar -253 gradd . Mae robot pedwarplyg pegynol TX3 Titanobotics o Norwy yn mabwysiadu'r ffrâm aloi titaniwm hwn a gall berfformio monitro rhewlif parhaus am 72 awr ar -58 gradd yn yr Ynys Las.

 

 

-diben cyffredinol Ti6Al4V (Gr5): Mae'n cyflawni'r cydbwysedd gorau posibl rhwng cryfder a chost, gyda phrosesau argraffu, peiriannu a ffugio 3D aeddfed, ac fe'i defnyddir yn y rhan fwyaf o gydrannau cario llwyth craidd.

 

Ti6Al4V ELI (Gr5 Interstitial Isel Ychwanegol): Gyda chynnwys amhuredd is, mae ei wydnwch effaith yn cynyddu 30% ar -40 gradd , sy'n golygu ei fod yn addas ar gyfer senarios tymheredd dwfn, blinder uchel ac effaith uchel fel llinellau hyblyg harmonig a gafaelwyr robotiaid meddygol.

 

-cryfder uchel Ti10V2Fe3Al: Wedi'i gynllunio ar gyfer senarios-llwyth uchel a-trorym uchel, fe'i defnyddir mewn gerau trawsyrru manwl gywir ar gyfer robotiaid a-cynnal uniadau o goesau robotiaid trwm.

 

Elastigedd uchel ac aloion titaniwm modwlws isel (ee, TiNbTa, Ti24Nb4Zr8Sn): Mae eu modwlws elastig yn agosach at esgyrn dynol, gyda hyblygrwydd a biocompatibility rhagorol. Fe'u defnyddir yn bennaf mewn cymalau bionig, actuators hyblyg a chydrannau strwythurol robotiaid gwisgadwy, a all leihau effaith a gwella cydymffurfiaeth symudiadau.

 

 

RMae uihang Group yn cynhyrchu'r deunyddiau crai yn bennaf ar gyfer eich gweithgynhyrchu manwl gywir. Am fwy o fanylion, cysylltwch â ni i'r e-bost:Sam.Rui@bjrh-titanium.com